新型電化學(xué)微納加工儀器的電控系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著醫(yī)藥、生物、航空、軍事等領(lǐng)域的技術(shù)革新和發(fā)展，人們越來越需要用一個微小器件就能執(zhí)行許多功能，尤其是半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展對微納加工技術(shù)提出了更高的要求。本文研究新型微細電化學(xué)加工技術(shù)（主要是約束刻蝕劑層技術(shù)和基于瓊脂糖凝膠模版濕印章技術(shù)）的原理，探討應(yīng)用新型電化學(xué)刻蝕技術(shù)對提高刻蝕加工的定域性和刻蝕精度的影響，設(shè)計了新型的納秒級電化學(xué)脈沖電源和高精度的數(shù)據(jù)采集卡。
　　首先分析了新型電化學(xué)刻蝕技術(shù)的電化學(xué)刻蝕原理并且建立其理論模型，

2、從理論上證明了新型電化學(xué)刻蝕技術(shù)對提高電化學(xué)刻刻蝕精度的有效性，并分析了納秒級脈沖應(yīng)用于新型電化學(xué)刻蝕技術(shù)對提高刻蝕的定域性和刻蝕精度的影響。
　　其次，基于傳統(tǒng)的單MOSFET開關(guān)管的脈沖電源設(shè)計方案，提出了雙MOSFET開關(guān)管的改進型脈沖電源設(shè)計，有效地減小了維持電壓，從而提改善了脈沖電源的輸出信號質(zhì)量，提高了電化學(xué)刻蝕的精度和質(zhì)量。
　　然后，設(shè)計了基于PCI總線的高精度數(shù)據(jù)采集卡，該數(shù)據(jù)采集卡采用PCI總線能夠有效地

3、提高數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)據(jù)實時處理能力，應(yīng)用了24位的ADC芯片ADS1256和20位DAC芯片的AD5791從硬件上滿足了數(shù)據(jù)采集卡的高精度要求，很好地滿足了新型電化學(xué)微納加工儀器對于精度的要求。
　　最后，在新型電化學(xué)微納加工儀器上應(yīng)用新型電化學(xué)刻蝕技術(shù)進行刻蝕加工實驗，主要是應(yīng)用CELT技術(shù)對GaAs進行電化學(xué)刻蝕實驗以及應(yīng)用基于瓊脂糖凝膠模版濕印章技術(shù)對鋁和 GaAs進行電化學(xué)刻蝕，通過對實驗結(jié)果的分析，證明了約束刻蝕劑層技術(shù)和